Кинематика(от греческого kinematicos – движение)

Кинематика изучает механическое движение тел, не рассматривая причины, которыми это движение вызывается.

Задача кинематики – дать математическое описание движения тел

Механическое движение

Механическое движение – это изменение пространственного положения тела относительно других тел с течением времени.

Для описания механического движения тела необходимо знать его положение в пространстве в любой момент времени

Относительность движения(уч.10кл.Стр.25-27)

См.ниже «Системы отсчета» (уч.10кл.стр.25-27)

Относительность движения – это зависимость параметров движения (перемещение и скорость) тела от системы отсчета.

В разных системах отсчета движение тела может быть разным, как по величине, так и по направлению.

Для определения координат материальной точки необходимо выбрать тело отсчета и связать с ним систему координат и задать начало отсчета времени.

Система координат и указание начала отсчета времени образуют систему отсчета, относительно которой рассматривается движение тела.

Система отсчета должна двигаться с постоянной скоростью (или покоиться, что вообще говоря одно и то же).

Траектория движения тела, пройденный путь, скорость и перемещение – зависят от выбора системы отсчета, т.е. механическое движение относительно.

Единицей измерения длины является метр, равный расстоянию, проходимому свету в вакууме за 1/(3*10⁸) секунды.

Секунда – единица измерения времени, равна 9.1*10⁹ периодам излучения атома цезия-133.

Скорость тела относительно неподвижной системы координат равна геометрической сумме скоростей тела относительно подвижной системы и скорости подвижной системы координат относительно неподвижной.

Механическое движение, как это следует из его определения, является относительным. Поэтому о движении тел можно говорить лишь в том случае, когда указана система отсчёта.

Для описания закона движения материальной точки вводится понятие системы координат или системы отсчета.

Система отсчета – совокупность тела отсчета и связанной с ним системы координат и часов.

добавить релятивистский закон сложения скоростей

Системы отсчета (уч.10кл.Стр.25-27)

Определение системы отсчета

Зависимость скорости, траектории и т.д. от системы отсчета

Координатный и векторный способы задания положения точки в пространстве

Определение радиус-вектора

Определение закона (уравнения движения) тела

Разложение движения тела на составляющие

Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.(см.ниже Инерция уч.10кл.стр.83)

Принцип относительности Галилея(см.ниже Инерция уч.10кл.стр.83)

(Теория относительности)

Для описания механического движения тела необходимо знать его положение в пространстве в любой момент времени. Это осложняется тем, что тело состоит из частей, занимающих разное положение в пространстве.

Указать положение одной точки тела при его движении можно лишь в случае, если размеры и форма тела не существенны.

Материальная точка – тело, обладающее массой, размерами которого в данной задаче можно пренебречь

Указать положение материальной точки в реальном физическом пространстве можно лишь относительно положения других тел.

Тело отсчета – произвольно выбранное тело, относительного которого определяется положение движущейся материальной точки (или тела)

Для описания закона движения материальной точки вводится понятие системы координат.

Система отсчета – совокупность тела отсчета и связанной с ним системы координат и часов.

Совокупность координат x(t) y(t) в момент времени t определяет закон движения материальной точки в координатной форме

Положение точки можно задать с помощью вектора.

Радиус-вектор – вектор, соединяющий начало отсчета с положением точки в произвольный момент времени.

Закон(или уравнение) движения в векторной форме – зависимость радиус-вектора от времени.

Зная закон движения в векторной форме, можно получить закон движения в координатной форме и наоборот.

Координатное описание механического движения тела эквивалентно векторному.

Радиус-вектор (как и любую другую векторную величину: скорость, ускорение, силу) можно представить в виде суммы двух составляющих векторов и , по осям x и y соответственно.

Проекции радиус-вектора на координатные оси равны координатам тела по этим осям:

r_x = x r_y = y

Закон движения тела в координатной форме можно получить, проецируя закон движения в векторной форме на оси координат.

Координаты x и y (скалярные величины) связаны с r и α следующим образом

Связь закона движения в координатной и векторной формах:

См.ниже Инерция (уч.10кл.стр.83)

(Инерциальные и неинерциальные системы отсчета

Принцип относительности Галилея.)